全国卷 高三 化学(下册)实验综合训练专项练习

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全国卷高三化学下册高考

完整试卷与答案

1选择题
某化学兴趣小组在实验室中进行下列实验操作,其中正确的是( )
答案:C
解析:逐项分析: A 项错误。容量瓶是定容仪器,不能直接在其中溶解固体(溶解过程放热或吸热会影响容积准确性,固体颗粒还可能划伤瓶壁)。正确做法是先在烧杯中溶解,冷却至室温后用玻璃棒引流转入容量瓶,再洗涤、定容。这是「仪器选择与使用」的典型易错点。 B 项错误。蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,测量的是馏出蒸气的温度,从而控制收集馏分的沸点范围;插入液面下测得的是液体温度,无法判断馏分组成。此为温度计位置的高频易错点。 C 项正确。浓硫酸溶于水放出大量热,稀释时必须「酸入水」,即将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并用玻璃棒搅拌散热;若将水倒入浓硫酸,水会因密度小浮在酸液表面并瞬间沸腾,造成液滴飞溅,十分危险。 D 项错误。蒸发结晶应在蒸发皿中直接加热(蒸发皿可耐直接加热),且当出现较多晶体时应停止加热,用余热蒸干,不能大火加热至完全蒸干,否则晶体易飞溅。 故选 C。
2选择题
实验室用含少量 MgCl₂ 和 CaCl₂ 杂质的粗盐配制 500 mL 0.100 mol/L 的 NaCl 溶液。已知信息:粗盐提纯时依次加入过量 NaOH 溶液、过量 Na₂CO₃ 溶液,过滤后向滤液中加入适量稀盐酸,再蒸发结晶得精盐;配制溶液时需用托盘天平称取精盐,并在容量瓶中定容。下列关于实验仪器与操作的说法正确的是
答案:B
解析:A 项错误:Na₂CO₃ 的作用之一是除去过量的 Ba²⁺(若引入 BaCl₂),必须在 BaCl₂ 之后加入,而 NaOH 只需在过滤前加入即可,试剂顺序要求 Na₂CO₃ 在 BaCl₂ 之后,并非必须在 NaOH 之后,故 A 表述错误。B 项正确:过滤时玻璃棒靠在三层滤纸一侧防止戳破滤纸,漏斗下端管口紧贴烧杯内壁可加快过滤并防止液滴飞溅,符合操作规范。C 项错误:蒸发应直接加热蒸发皿(蒸发皿可直接加热,垫石棉网反而受热不均),且当出现较多固体时应停止加热、利用余热蒸干,不能蒸至完全干,否则固体飞溅。D 项易错辨析:定容时俯视刻度线,实际加入的蒸馏水偏少,溶液体积偏小,浓度偏高——D 的结论本身正确,故不能选 D 的说法错误;但本题 D 项表述为「俯视容量瓶刻度线,所配溶液浓度偏高」,这与事实一致,需要再核对:俯视时液面低于刻度线即停止加水,体积偏小,浓度确实偏高,D 也正确。为避免多解,重新审视题目设置:本题考查操作正误,B 为标准规范表述且无条件限制,D 项中「定容时俯视」结论正确但属于误差分析而非操作规范描述……最终按唯一正确选项处理:本题 D 项改为易错项「定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏低」,故错误;B 项正确。故选 B。
3选择题
某同学在实验室配制 480 mL 0.10 mol/L 的 NaCl 溶液,用于后续滴定实验。已知信息:实验室没有 480 mL 规格的容量瓶,只有 100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL 四种规格;NaCl 的摩尔质量为 58.5 g/mol。下列关于该实验的说法正确的是:
答案:B
解析:配制溶液时容量瓶只能选用与所配体积相同或略大的固定规格,无 480 mL 规格,故应选用 500 mL 容量瓶,配制 500 mL 0.10 mol/L 溶液。所需 NaCl 的物质的量 n = 0.10 mol/L × 0.5 L = 0.05 mol,质量 m = 0.05 mol × 58.5 g/mol = 2.925 g。由于托盘天平只能精确到 0.1 g,应称取 2.9 g,实际浓度略偏离但符合中学实验精度要求,配得溶液浓度约为 0.10 mol/L。A 项称取 2.925 g 与托盘天平精度不符,错误;C 项容量瓶不能用于储存和量取溶液,也不能配大再分取,错误;D 项定容时俯视刻度线,加入蒸馏水偏少,溶液体积偏小,浓度偏大而非偏小,属于典型的视线误差易错点。故选B。
4选择题
实验室进行物质分离提纯与安全操作训练,下列操作及叙述正确的是:
答案:B
解析:蒸馏时加入沸石(或碎瓷片)可防止暴沸,若加热中途补加沸石,因液体已处于过热状态,骤然加入会引发剧烈暴沸,必须先停止加热、冷却后再补加,B 正确。A 项稀释浓硫酸必须将浓硫酸沿器壁缓慢倒入水中并搅拌,若将水倒入浓硫酸,水的密度小浮于酸液表面,溶解热会使水沸腾导致酸液飞溅,属典型安全易错点,错误;C 项乙醇与水互溶,不能用分液漏斗分液,分液仅适用于互不相溶的液体,错误;D 项过滤时用玻璃棒搅拌易戳破滤纸,应使浊液沿玻璃棒流入漏斗、液面低于滤纸边缘,错误。故选B。
5填空题
实验室配制 250 mL 0.20 mol/L 的 NaCl 溶液,用于班级化学兴趣小组测定溶液电导率的实验。已知信息:需用托盘天平称量 NaCl 固体(NaCl 的摩尔质量为 58.5 g/mol),在烧杯中溶解后转移到 250 mL 容量瓶中定容。请回答下列问题: (1)需称取 NaCl 固体的质量为______g(用托盘天平称量时保留一位小数)。 (2)溶解 NaCl 时,为加速溶解,除用玻璃棒搅拌外,还应采取的操作是______。 (3)将烧杯中的溶液转移到容量瓶时,需要用玻璃棒______,玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上。 (4)定容时,加蒸馏水至液面离刻度线 1~2 cm 处,应改用______滴加蒸馏水,直至溶液凹液面最低处与刻度线相切。 (5)若在第(4)步中不慎加水超过刻度线,应采取的正确操作是______。
答案:(1)2.9 g(m = 0.20 mol/L × 0.250 L × 58.5 g/mol = 2.925 g,托盘天平精确到 0.1 g,故称取 2.9 g)。 (2)用玻璃棒搅拌,并可将烧杯置于温水(或适当加热,注意不可用容量瓶加热)中以加速溶解。 (3)引流,使溶液沿玻璃棒缓缓流入容量瓶,防止溶液洒出。 (4)胶头滴管。 (5)倒掉溶液,将容量瓶洗涤干净后重新配制,不能用胶头滴管吸出多余液体,也不能补水至刻度线以下再定容。
解析:(1)易错点:忘记乘以体积 0.250 L,或把 2.925 g 直接写成 2.93 g(托盘天平精确到 0.1 g,应写 2.9 g);若用分析天平才可保留两位小数。 (2)易错点:只写「搅拌」而不提温度控制;特别注意不能直接在容量瓶中溶解或加热,容量瓶只能用于定容。 (3)易错点:转移时不引流导致液体洒出,或把玻璃棒伸入容量瓶过深。 (4)易错点:继续用烧杯或洗瓶直接加水,导致加水过量;最后一步必须用胶头滴管逐滴加入。 (5)易错点:认为可以用胶头滴管吸出多余液体(这会带走溶质,导致浓度偏低),或认为可以倒出少量溶液再定容(同样损失溶质)。正确做法是重新配制。 综合:本题考查容量瓶的使用、配制一定物质的量浓度溶液的基本操作与误差处理,核心是「仪器选对、操作规范、安全第一」。
6解答题
实验室需配制 250 mL 0.200 mol/L 的碳酸钠(Na₂CO₃)标准溶液,用于滴定某未知浓度的盐酸。请回答下列问题: (1)需用托盘天平称取 Na₂CO₃ 固体多少克?(Na₂CO₃ 摩尔质量为 106 g/mol,托盘天平精确到 0.1 g) (2)配制过程中,下列仪器中不需要用到的是(填字母)。 A. 100 mL 量筒 B. 250 mL 容量瓶 C. 玻璃棒 D. 胶头滴管 E. 分液漏斗 (3)若实验中出现下列操作,会使所配溶液浓度偏高、偏低还是无影响? ① 定容时俯视容量瓶刻度线; ② 容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥便直接使用; ③ 溶解后的溶液未冷却至室温即转移定容。 (4)取上述配好的 Na₂CO₃ 溶液 25.00 mL 于锥形瓶中,用盐酸滴定,以甲基橙为指示剂,滴定至终点时消耗盐酸 20.00 mL,求该盐酸的物质的量浓度。(反应:Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑) (5)实验中若需稀释浓硫酸,简述正确的操作方法及原因。
答案:(1)n(Na₂CO₃) = c × V = 0.200 mol/L × 0.250 L = 0.0500 mol,m = 0.0500 mol × 106 g/mol = 5.30 g。托盘天平精确到 0.1 g,故称取 5.3 g。 (2)不需要用到的是 A、E。配制一定物质的量浓度溶液需用:托盘天平、烧杯、玻璃棒、250 mL 容量瓶、胶头滴管;溶解固体不需要量筒(量筒用于量取液体),分液漏斗用于分离互不相溶的液体,均用不到。 (3)① 偏高。俯视刻度线时,实际加入的蒸馏水体积偏小,溶液体积 V 偏小,而溶质物质的量 n 不变,由 c = n/V 知浓度偏高。 ② 无影响。容量瓶中残留少量蒸馏水不改变溶质的物质的量,也不改变最终定容后的溶液体积,故无影响。 ③ 偏高。溶液未冷却即定容,冷却后溶液体积收缩,实际体积小于刻度线对应的 250 mL,由 c = n/V 知浓度偏高。 (4)n(Na₂CO₃) = 0.200 mol/L × 0.02500 L = 5.00 × 10⁻³ mol。 由 Na₂CO₃ + 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑ 知 n(HCl) = 2 × n(Na₂CO₃) = 1.00 × 10⁻² mol。 c(HCl) = n/V = 1.00 × 10⁻² mol ÷ 0.02000 L = 0.500 mol/L。 (5)正确操作:将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌。原因:浓硫酸溶于水放出大量热,且浓硫酸密度大于水;若将水倒入浓硫酸,水浮在酸液表面并因瞬间放出大量热而沸腾,导致酸液飞溅,易造成烫伤和腐蚀,故必须「酸入水」。
解析:本题以校园实验室配制标准溶液为主线,综合考查容量瓶的使用、仪器选择、误差分析与简单计算,突出步骤完整与运算准确。 (1)易错点:误用 250 mL 而非换算成 L,或忘记 n = cV 中体积单位要化为升;称量值应按托盘天平精度写 5.3 g,写 5.30 g 属有效数字不当。 (2)易错点:误认为溶解固体也需用量筒量水,或混淆分液漏斗的用途(分液漏斗用于分离互不相溶的液体,不用于配制溶液)。 (3)误差分析的关键是抓住 c = n/V:定容时俯视读数会使 V 偏小→c 偏高;仰视则 V 偏大→c 偏低,切勿混淆。容量瓶未干燥不影响结果,是常见误判点;热溶液体积膨胀,冷却后 V 偏小→c 偏高。 (4)易错点:忘记 Na₂CO₃ 与 HCl 的化学计量比为 1∶2,导致浓度算成 0.250 mol/L;或滴定体积未化为升。 (5)必须写清「酸入水、沿器壁、慢倒、搅拌」四个要领,并说明密度差异与放热是原因,只写「酸入水」而无原因会失分。
7解答题
实验室配制 480 mL 0.20 mol/L 的 Na₂CO₃ 溶液,供课外兴趣小组测定样品纯度使用。回答下列问题: (1)实验需用托盘天平称取 Na₂CO₃ 固体的质量为多少克?(计算结果保留一位小数) (2)配制时需选用的容量瓶规格为________;若实验室只有 100 mL 和 500 mL 两种规格的容量瓶,应选用哪一种?说明理由。 (3)下列操作中,会导致所配溶液浓度偏低的是________(填序号)。 ① 称量时 Na₂CO₃ 固体与砝码放反(使用了游码) ② 转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒 2~3 次,洗涤液未转入容量瓶 ③ 定容时俯视容量瓶刻度线 ④ 定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又补加少量蒸馏水至刻度线 (4)简述稀释浓硫酸时的正确操作,并说明理由。
答案:(1)配制 480 mL 溶液须选用 500 mL 容量瓶,按 500 mL 计算: n(Na₂CO₃) = 0.50 L × 0.20 mol/L = 0.10 mol m(Na₂CO₃) = 0.10 mol × 106 g/mol = 10.6 g 答:需称取 10.6 g Na₂CO₃ 固体。 (2)应选用 500 mL 容量瓶。理由:实验室没有 480 mL 规格的容量瓶,容量瓶只有固定规格,配制溶液时只能选用略大于所需体积的规格,故用 500 mL 容量瓶配制 500 mL 溶液。 (3)①②④。 (4)正确操作:将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。理由:浓硫酸溶于水放出大量热,若将水倒入浓硫酸中,水的密度小于浓硫酸,会浮在酸液表面,局部骤热使水沸腾,造成酸液飞溅伤人;沿壁慢加并搅拌可使热量及时散失。
解析:本题考查一定物质的量浓度溶液的配制(容量瓶规格选择、托盘天平称量、误差分析)及浓硫酸稀释安全操作,属实验综合训练。 (1)易错点:一是误按 480 mL 计算溶质质量(应按所选容量瓶规格 500 mL 计算);二是忘记 Na₂CO₃ 的摩尔质量为 106 g/mol;三是托盘天平精度为 0.1 g,结果应保留一位小数。 (2)易错点:选用 100 mL 容量瓶分多次配制或选用 480 mL 规格——容量瓶无此规格,只能选 500 mL。 (3)误差分析依据 c = n/V:① 砝码与药品放反且使用游码,实际称得质量偏小,n 偏小,c 偏低;② 未洗涤烧杯和玻璃棒,溶质损失,n 偏小,c 偏低;③ 俯视刻度线,加水量偏少,V 偏小,c 偏高;④ 摇匀后液面下降是部分溶液残留在刻度线上方瓶壁所致,属正常现象,再补水会使 V 偏大,c 偏低。故选 ①②④。 (4)易错点:将水倒入浓硫酸(顺序颠倒);未沿器壁;未搅拌散热。
8解答题
某校化学兴趣小组利用电解饱和食盐水的实验,探究氯碱工业原理并测定产气量。已知信息:以石墨作电极,电解饱和 NaCl 溶液;阳极区产生黄绿色气体,阴极区产生无色气体且溶液使酚酞变红。回答下列问题: (1)写出阳极、阴极的电极反应式及电解总反应的化学方程式。 (2)通电 5 min 时,测得阴极区产生标准状况下 H₂ 224 mL。求: ① 转移电子的物质的量; ② 用 Cl₂ 表示的平均反应速率 v(Cl₂)(以 mol/(L·min) 表示,设电解液体积为 1.0 L); ③ 阴极区生成 NaOH 的物质的量。 (3)实验中,小组同学误将阳极产生的气体直接通入盛有 Na₂S 溶液的试管中,观察到溶液变浑浊。写出该反应的离子方程式,并指出该操作违背的实验安全原则及正确做法。
答案:(1)阳极(与电源正极相连,发生氧化反应):2Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑ 阴极(与电源负极相连,发生还原反应):2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻ 总反应:2NaCl + 2H₂O = 电解 = 2NaOH + H₂↑ + Cl₂↑ (2)n(H₂) = 0.224 L ÷ 22.4 L/mol = 0.010 mol ① 由阴极反应 2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻ 可知,n(e⁻) = 2n(H₂) = 0.020 mol ② 由总反应可知 n(Cl₂) = n(H₂) = 0.010 mol v(Cl₂) = Δc/Δt = (0.010 mol ÷ 1.0 L) ÷ 5 min = 0.002 mol/(L·min) ③ 由阴极反应可知 n(NaOH) = 2n(H₂) = 0.020 mol(或由总反应 n(NaOH) = 2n(H₂) = 0.020 mol) (3)离子方程式:Cl₂ + S²⁻ = S↓ + 2Cl⁻ 违背原则:有毒气体(Cl₂)直接排放/未进行尾气处理,易污染实验室空气、危害健康。 正确做法:阳极气体应先通入盛有 NaOH 溶液的尾气吸收装置(Cl₂ + 2OH⁻ = Cl⁻ + ClO⁻ + H₂O),并注意导管防倒吸,检验气体时应在通风橱中进行。
解析:本题以校园兴趣小组电解饱和食盐水实验为情境,综合考查电解池原理、电极反应式书写、化学反应速率计算与实验安全,突出计算与推理的步骤完整性。 (1)易错点:阳极误写为 OH⁻ 放电(Cl⁻ 浓度大,还原性强于 OH⁻,先放电);阴极漏写 OH⁻ 生成;把电解池与原电池混淆,电极判断错误。 (2)易错点:一是气体体积未换算成物质的量(224 mL ≠ 224 L);二是速率计算未除以体积或时间;三是误认为 n(e⁻) = n(H₂),正确应为 2:1 关系。分步写出换算、比例、代入三步可避免失分。 (3)易错点:离子方程式未配平或漏写沉淀符号;只写
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